Question

7．兩根光滑絕緣棒在同一豎直平面內(nèi)，兩棒與水平面間均成45°角，棒上各穿有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的相同小球，如圖所示，現(xiàn)讓兩小球相距多遠(yuǎn)時(shí)，小球的速度達(dá)到最大值？

Answer 1

分析 根據(jù)加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，結(jié)合庫(kù)侖定律，即可求解．

解答 解：經(jīng)分析，當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)，其在棒方向的加速度為零，
即Gcos45°-F_庫(kù)cos45°=0；
又庫(kù)侖定律可知，F(xiàn)_庫(kù)=$\frac{k{Q}^{2}}{{r}^{2}}$=mg；
代入數(shù)據(jù)，解得：r=$\sqrt{\frac{k{Q}^{2}}{mg}}$．
答：兩球從上述位置同時(shí)下滑，當(dāng)它們相距$\sqrt{\frac{k{Q}^{2}}{mg}}$時(shí)，兩球速度最大．

點(diǎn)評(píng) 考查庫(kù)侖定律與牛頓第二定律的應(yīng)用，注意加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，同時(shí)注意正確的運(yùn)算．